(57)【要約】【課題】計画精度を適切に確保しつつ製造資源を有効に活用することを可能にする生産計画作成システム及びこれを用いた生産計画作成方法を提供する。【解決手段】製品を生産するために実行される少なくともいずれかの工程について、第１の複数の第１段階期間のそれぞれにおいて前記工程で処理する対象物の目標数をコンピュータにより設定し、前記第１の複数の第１段階期間を包含する第１の第２段階期間において前記工程で処理する対象物の目標数をコンピュータにより設定することを特徴とする生産計画作成システムが提供される。また、上記の生産計画作成システムを用いて生産計画を作成することを特徴とする生産計画作成方法が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品を生産するために実行される少なくともいずれかの工程について、
第１の複数の第１段階期間のそれぞれにおいて前記工程で処理する対象物の目標数をコンピュータにより設定し、
前記第１の複数の第１段階期間を包含する第１の第２段階期間において前記工程で処理する対象物の目標数をコンピュータにより設定することを特徴とする生産計画作成システム。
【請求項２】
前記第１の複数の第１段階期間のそれぞれについて設定する前記対象物の目標数の総和は、前記第１の第２段階期間について設定する前記対象物の目標数よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の生産計画作成システム。
【請求項３】
前記工程は、装置を用いて実行され、
前記処理する対象物の目標数を、前記装置の処理能力により決定することを特徴とする請求項１または２に記載の生産計画作成システム。
【請求項４】
前記工程は、作業者により実行され、
前記処理する対象物の目標数を、前記作業者の処理能力により決定することを特徴とする請求項１または２に記載の生産計画作成システム。
【請求項５】
前記工程は、原材料を用いて実行され、
前記処理する対象物の目標数を、前記原材料の供給能力により決定することを特徴とする請求項１または２に記載の生産計画作成システム。
【請求項６】
前記第１の複数の第１段階期間に続く第２の複数の第１段階期間のそれぞれにおいて前記工程で処理する対象物の目標数をコンピュータにより設定し、
前記第２の複数の第１段階期間を包含する第２の第２段階期間において前記工程で処理する対象物の目標数をコンピュータにより設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の生産計画作成システム。
【請求項７】
前記第１の複数の第１段階期間に続く第２の複数の第１段階期間のそれぞれにおいて前記工程で処理する対象物の目標数をコンピュータにより設定し、
前記第１の複数の第１段階期間のうちの最後を含む一部と、これに続く前記第２の複数の第１段階期間のうちの最初を含む一部と、を包含する第２の第２段階期間において前記工程で処理する対象物の目標数をコンピュータにより設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の生産計画作成システム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の生産計画作成システムを用いて生産計画を作成することを特徴とする生産計画作成方法。
【請求項９】
請求項８記載の生産計画作成方法により生産計画を作成し、前記第１段階期間及び前記第２段階期間のそれぞれについて設定された前記目標数に基づいて前記工程を実行することを特徴とする生産方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産計画作成システム、生産計画作成方法及び生産方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製品を生産するに際しては、装置、治具、原材料、部品、土地、人員（労働力）等の資源を有効に活用することがコスト低減等のために重要であり、これを考慮に入れた生産計画（工場で物を生産する計画や処理する計画など）が作成される場合がある（特許文献１）。例えば、ある製造用装置について、保守整備（チャンバーのクリーニング等のメンテナンス）時期や同種装置の新規納入時期等を考慮に入れた、当該装置を用いての１日当たりの製品処理数に関する計画が作成されることがある。しかし、各資源（例えば、装置）を有効に活用するのは容易でない。例えば、ある装置が保守整備の時期に入るに伴い、この装置を用いた工程のみならずその前後の工程までもが休止せざるを得ないことがある。その結果、稼働が可能であるにもかかわらず実際には稼働していない装置が存在し、装置が有効に活用されない場合がある。
【０００３】
このような、各資源を有効に活用することの非容易性は、半導体製品の製造工程のような複雑な工程の場合において顕著である。かかる製造工程においては、工程数が多く数百程度になるとともに、製造用装置も多岐に亘り数も数百に及ぶことがあるため、能力が十全に発揮されない装置が多数存在し得るからである。したがって、製造資源をより有効に活用する手法が求められている。すなわち、ある工程群を担当する１つの装置群の能力を、実力通りに最大限、生産計画作成に反映させることが求められている。
【特許文献１】特開２００５−１２２７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、計画精度を適切に確保しつつ製造資源を有効に活用することを可能にする生産計画作成システム、生産計画作成方法及び生産方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、製品を生産するために実行される少なくともいずれかの工程について、第１の複数の第１段階期間のそれぞれにおいて前記工程で処理する対象物の目標数をコンピュータにより設定し、前記第１の複数の第１段階期間を包含する第１の第２段階期間において前記工程で処理する対象物の目標数をコンピュータにより設定することを特徴とする生産計画作成システムが提供される。
【０００６】
本発明の他の一態様によれば、上記の生産計画作成システムを用いて生産計画を作成することを特徴とする生産計画作成方法が提供される。
【０００７】
本発明の他の一態様によれば、上記の生産計画作成方法により生産計画を作成し、前記第１段階期間及び前記第２段階期間のそれぞれについて設定された前記目標数に基づいて前記工程を実行することを特徴とする生産方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、計画精度を適切に確保しつつ製造資源を有効に活用することを可能にする生産計画作成システム、生産計画作成方法及び生産方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。  
図１は、本発明の実施形態に係る生産計画作成システム及び生産計画作成方法の一例（具体例１）を表す模式グラフ図である。横軸は時間を表し、縦軸は後述する装置能力を表している。これは、次の表１をグラフ化した図である。
【００１０】
表１は、ある装置（または装置群）を用いて対象物を処理する場合における、各期間の目標処理数（目標数）を表している。ここで、「対象物」とは最終的な製品あるいはそれになる前の仕掛品をいう。この場合の仕掛品は、製品を構成する部品なども含む。製造資源としては、例えば、装置、治具、原材料、部品、土地、人員（労働力）等が挙げられるが、表１では装置（または装置群）を取り上げている。「目標処理数」は、資源（本具体例では、装置または装置群）の能力によって決定される。すなわち、「目標処理数」は、処理可能な対象物の数で表された資源の能力である、といえる。この資源の能力を、「資源能力」（本具体例では、「装置能力」）と呼ぶこととする。なお、後述するように、ある資源で複数の品目が処理される場合、「目標処理数」は、当該資源を用いての全品目の目標処理数であり、各品目の目標処理数ではない。
【００１１】
またここで、「処理」とは、例えば、粉体や流動体などの原料から固体状の対象物を形成したり、部品を組み合わせて対象物を形成したり、対象物に部品を取り付けたり、対象物にエッチングや堆積などの各種の加工を施したり、対象物の特性などを評価あるいは検査したりする行為を含むものとする。
【表１】
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本具体例に係る生産計画作成システム及び生産計画作成方法では、次に説明する「第１段階期間」と、「第２段階期間」と、が用いられる。「第１段階期間」とは、任意の期間であり、「第２段階期間」とは、複数の第１段階期間を包含する期間である。あるいは、逆に、「第２段階期間」は任意の期間であり、「第１段階期間」は第２段階期間を細分化した期間である、と定義付けてもよい。第１段階期間は相対的に短い期間となり、第２段階期間は相対的に長い期間となる。例えば、第１段階期間を「日」とし、第２段階期間を「５日」とすることができる。また、第１段階期間を「１週間」とし、第２段階期間を「４週間」とすることができる。
【００１２】
第１段階期間及び第２段階期間は、相互の組合せによって初めて決定される。このため、例えば同じ「日」であっても、第１段階期間になることもあり、第２段階期間になることもある。「日」と「５日」とを組み合わせた場合には、「日」は第１段階期間となる（「５日」が第２段階期間となる）。一方、「２時間」と「日」とを組み合わせた場合には、「日」は第２段階期間となる（「２時間」が第１段階期間となる）。
【００１３】
また、第１段階期間及び第２段階期間の長さは、同じであってもよく、異なってもよい。前者には、例えば、「日」、「５日」、「週」等が挙げられる。後者には、例えば、「午前と午後（午前を９時から１２時までの３時間とし、午後を１３時から１８時までの５時間とした場合）」、「月（３０日、３１日等が存在する）」、「年（平年と閏年とが存在する）」等が挙げられる。
【００１４】
図１（ａ）は、表１の上段をグラフ化した図であり、第１段階期間の生産計画を表している。図１（ａ）において、横軸上にある「Ｓ（１）１」、「Ｓ（１）２」等は期間を表し（期間の長さでなく、期間の名称である）、これら期間は第１段階期間である。図から、期間Ｓ（１）１〜Ｓ（１）７では、各期間の目標処理数（装置能力）は「２００」であり、期間Ｓ（１）８〜Ｓ（１）１０では、各期間の目標処理数（装置能力）は「２５０」である。期間Ｓ（１）８以降において装置能力が増えているのは、例えば、歩留まりが改善されたり、トラブルによる装置停止の平均的な発生頻度を低下させる装置改修が行われるなどして装置の状態が改善したり、新たに同機種の装置を購入して装置の台数が増えたためである。
【００１５】
図１（ｂ）は、表１の下段をグラフ化した図であり、第２段階期間の生産計画を表している。図１（ｂ）において、横軸上にある「Ｓ（２）１」及び「Ｓ（２）２」は期間を表し（期間の長さでなく、期間の名称である）、これら期間は第２段階期間である。これら第２段階期間（Ｓ（２）１等）は、複数の第１段階期間（Ｓ（１）１等）を包含している。具体的には、期間Ｓ（２）１は期間Ｓ（１）１〜Ｓ（１）５を包含し、期間Ｓ（２）２は期間Ｓ（１）６〜Ｓ（１）１０を包含している。図から、期間Ｓ（２）１では目標処理数（装置能力）は「６５０」であり、期間Ｓ（２）２では目標処理数（装置能力）は「８００」である。
【００１６】
装置能力の数値は、当該装置の保守整備（メンテナンス）の時期や、同種の装置の新規購入時期等の各種制約要因を考慮して決定される。  
このように、本実施形態では、第１段階期間と、第２段階期間と、のそれぞれについて装置能力を設定している。このような装置能力の設定は、コンピュータを用いて実行できる。すなわち、第１段階期間と第２段階期間とのそれぞれについて、装置能力を格納できるテーブルをコンピュータにより準備する。そして、このテーブルのそれぞれの期間における装置能力を入力する。それぞれの装置能力は、外部から入力してもよく、あるいは、コンピュータにより演算させた値を装置能力として入力してもよい。
【００１７】
例えば、対象となる装置の処理能力についての公称データ、あるいは過去の実績に基づく処理能力データや、メンテナンスの予定などを考慮して、第１段階期間と第２段階期間のそれぞれについて、装置能力を設定することができる。
【００１８】
そして、本実施形態においては、このように第１段階期間と第２段階期間とのそれぞれについて設定された装置能力（目標数）に基づいて生産を実施する。つまり、第１段階期間である期間Ｓ（１）１、Ｓ（１）２、Ｓ（１）３・・・のそれぞれにおいては、それぞれ設定された目標処理数に基づいて生産を実行・管理する。また同時に、第２設定期間Ｓ（２）１、Ｓ（２）２、・・・のそれぞれにおいても、それぞれ設定された目標処理数に基づいて生産を実行・管理する。
【００１９】
図２は、具体例１をさらに具体化した一例を表す模式グラフ図である。図１と同様に、横軸は時間を表し、縦軸は目標処理数（装置能力）を表している。これは、次の表２をグラフ化した図である。表２は、ある装置（または装置群）を用いて製品を処理する場合における、各日及び各期間の目標処理数（ロット数）を表している。
【表２】
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図２（ａ）は、表２の上段をグラフ化した図であり、日ごとの生産計画（日別装置能力）を表している。本具体例の「日」は、第１段階期間である。図から、１月１日〜１月７日では、各日の装置能力は「２００」であり、１月８日〜１月１０日では、各日の装置能力は「２５０」である。
【００２０】
図２（ｂ）は、表２の下段をグラフ化した図であり、５日分ごとの生産計画（期間別装置能力）を表している。本具体例の「５日」は、複数の第１段階期間「日」を包含しており、第２段階期間である。図から、１月１日から１月５日までの５日間では、装置能力は「６５０」であり、１月６日から１月１０日までの５日間では、装置能力は「８００」である。  
このように、本具体例では、各「日」（第１段階期間）と、各「５日間」（第２段階期間）と、のそれぞれについて装置能力を設定している。
【００２１】
次に、第１段階期間と第２段階期間とのそれぞれについて装置能力を設定することの効果について、図３〜図５を参照しつつ説明する。  
図３は、本実施形態の効果を表すための模式グラフ図である。横軸は時間を表し、縦軸は目標処理数（装置能力）（Ｔ）を表している。以下において、第１段階期間の装置能力を「Ｔ（１）１」等（一般化すれば「Ｔ（１）ｉ」）、第２段階期間の装置能力を「Ｔ（２）１」等（一般化すれば「Ｔ（２）ｊ」）と表すことがある。
【００２２】
図３（ａ）は、期間Ｓ（１）１における、第１段階期間の装置能力「Ｔ（１）１」を表している。  
一方、図３（ｂ）は、期間Ｓ（１）１における、期間Ｓ（１）１を包含する第２段階期間Ｓ（２）１の装置能力「Ｔ（２）１」を期間Ｓ（１）１当たりに換算した値、すなわち、「Ｔ（２）１」を、第２段階期間Ｓ（２）１の長さに対する第１段階期間Ｓ（１）１の長さの割合に按分した値（以下、これを、「換算装置能力」と呼ぶことがあり、「［Ｔ（２）１］Ｓ（１）１」と表すことがある）を表している。
【００２３】
期間Ｓ（１）ｉのそれぞれが同じ長さである場合、Ｔ（１）１及び［Ｔ（２）１］Ｓ（１）１の値は、次のようになる。  
・Ｔ（１）１＝２００個  
・［Ｔ（２）１］Ｓ（１）１＝Ｔ（２）１／（期間Ｓ（２）１に含まれる期間Ｓ（１）の各期間の数）＝６５０／５＝１３０個
図２に係る具体例に当てはめれば、次のようになる。  
図３（ａ）は、１月１日における、日別装置能力「Ｔ（日）（１月１日）」を表している。
【００２４】
一方、図３（ｂ）は、１月１日における、１月１日を包含する第２段階期間（１月１日〜１月５日）の装置能力「Ｔ（５日）（１月１日〜１月５日）」を日当たりに換算した値「［Ｔ（５日）（１月１日〜１月５日）］日」を表している。
【００２５】
Ｔ（日）（１月１日）及び［Ｔ（５日）（１月１日〜１月５日）］日の値は次の通りで、上記と同じ値である。  
・Ｔ（日）（１月１日）＝２００個  
・［Ｔ（５日）（１月１日〜１月５日）］日＝Ｔ（５日）（１月１日〜１月５日）／（期間「１月１日〜１月５日」に含まれる「日」の数）＝６５０／５＝１３０個
ここで、期間Ｓ（１）１において、第１段階期間の装置能力Ｔ（１）１は、第２段階期間Ｓ（２）１の装置能力Ｔ（２）１を期間Ｓ（１）１当たりに換算した値［Ｔ（２）１］Ｓ（１）１より大きい。上記例では、Ｔ（１）１（＝２００）は、［Ｔ（２）１］Ｓ（１）１（＝１３０）より大きく、Ｔ（日）（１月１日）（＝２００）は、［Ｔ（５日）（１月１日〜１月５日）］日（＝１３０）より大きい。
【００２６】
また、Ｓ（１）１以外の第１段階期間や、Ｓ（２）１以外の第２段階期間についても、この関係が成り立つ。例えば、図２に係る具体例において１月８日を例にとれば、次のようになる。  
・Ｔ（日）（１月８日）＝２５０個  
・［Ｔ（５日）（１月６日〜１月１０日）］日＝Ｔ（５日）（１月６日〜１月１０日）／（期間「１月６日〜１月１０日」に含まれる「日」の数）＝８００／５＝１６０個
第１段階期間の装置能力Ｔ（日）（１月８日）（＝２５０）は、第２段階期間Ｓ（５日）（１月６日〜１月１０日）の装置能力Ｔ（５日）（１月６日〜１月１０日）を期間Ｓ（日）（１月８日）当たりに換算した値［Ｔ（５日）（１月６日〜１月１０日）］日（＝１６０）より大きい。
【００２７】
このように、本実施形態においては一般に、第１段階期間Ｓ（１）ｉにおいて、第１段階期間の装置能力Ｔ（１）ｉは、第１段階期間Ｓ（１）ｉを包含する第２段階期間Ｓ（２）ｊの装置能力Ｔ（２）ｊを第１段階期間Ｓ（１）ｉ当たりに換算した値［Ｔ（２）ｊ］Ｓ（１）ｉ、すなわち、Ｔ（２）ｊを、第２段階期間Ｓ（２）ｊの長さに対する第１段階期間Ｓ（１）ｉの長さの割合に按分した値［Ｔ（２）ｊ］Ｓ（１）ｉ、より大きい。すなわち、次の関係が成り立つ。  
Ｔ（１）ｉ＞［Ｔ（２）ｊ］Ｓ（１）ｉ
換算装置能力［Ｔ（２）ｊ］Ｓ（１）ｉは、第２段階期間Ｓ（２）ｊにおいて各第１段階期間の長さが同じである場合には、Ｔ（２）ｊを第２段階期間Ｓ（２）ｊに含まれる第１段階期間の数で除した値となる。第２段階期間Ｓ（２）ｊにおいて各第１段階期間の長さが異なる場合も含めて一般化すれば、換算装置能力［Ｔ（２）ｊ］Ｓ（１）ｉは次のようになる。  
［Ｔ（２）ｊ］Ｓ（１）ｉ＝Ｔ（２）ｊ×Ｌ（１）ｉ／Ｌ（２）ｊ  
ただし、Ｌ（１）ｉ及びＬ（２）ｊは、それぞれ期間Ｓ（１）ｉ及びＳ（２）ｊの長さである。
【００２８】
次に、第１段階期間及び第２段階期間の装置能力の設定方法、並びに上記のような関係が成り立つように各段階期間の装置能力を設定する理由について、図４及び図５を参照しつつ説明する。  
図４は、装置能力の設定方法の一例を表す模式グラフ図である。横軸は装置性能（performance）の実績値を表している。例えば、１日当たりの生産個数などである。また、縦軸は頻度を表している。曲線は確率分布を表し、１日当たりの確率変数Ｘ（装置性能の実績値）の分布を表している。本事例では、正規分布を用いている。
【００２９】
図４に表したように、第１段階期間Ｓ（１）ｉの装置能力Ｔ（１）ｉ（例えば、１日の装置能力）は、例えば、確率α％でカバーする装置性能値、すなわち、確率変数Ｘが含まれる確率がα％となる値、とすることができる。ここで、α（％）は、９０、９８等の、５０（％）より大きい値とすることができる。あるいは、確率変数Ｘが正規分布Ｎ（μ，σ２）に従う時（μは平均、σ２は分散である）、平均μから＋２σまたは＋３σの値とすることもできる。
【００３０】
また、図４に表したように、第２段階期間の換算装置能力［Ｔ（２）ｊ］Ｓ（１）ｉ、すなわち、第２段階期間Ｓ（２）ｊの装置能力Ｔ（２）ｊを第１段階期間Ｓ（１）ｉ当たりに換算した値［Ｔ（２）ｊ］Ｓ（１）ｉ（例えば、５日間の装置能力を「５日」で除した値）は、例えば、平均の装置性能値とすることができる。  
図４から明らかなように、第１段階期間の装置能力Ｔ（１）ｉは、第２段階期間の換算装置能力［Ｔ（２）ｊ］Ｓ（１）ｉより大きい。
【００３１】
図５は、装置能力の設定方法の他の一例を表す模式グラフ図である。図４と同様に、横軸は装置性能の実績値を表し、縦軸は頻度を表している。曲線は確率分布を表し、本事例でも、正規分布を用いている。  
図５（ａ）は、第１段階期間Ｓ（１）ｉの装置能力Ｔ（１）ｉ（例えば、１日の装置能力）の設定方法を表すための模式グラフ図である。図５（ａ）において、曲線は、１日当たりの確率変数Ｘ（装置性能の実績値）の分布を表している。図４に係る例と同様に、第１段階期間Ｓ（１）ｉの装置能力Ｔ（１）ｉは、例えば、確率α％でカバーする装置性能値、すなわち、確率変数Ｘが含まれる確率がα％となる値、とすることができる。ここで、α（％）は、９０、９８等の、５０（％）より大きい値とすることができる。あるいは、確率変数Ｘが正規分布Ｎ（μ，σ２）に従う時（μは平均、σ２は分散である）、平均μから＋２σまたは＋３σの値とすることもできる。
【００３２】
一方、図５（ｂ）は、第２段階期間の換算装置能力［Ｔ（２）ｊ］Ｓ（１）ｉ、すなわち、第２段階期間Ｓ（２）ｊの装置能力Ｔ（２）ｊを第１段階期間Ｓ（１）ｉ当たりに換算した値［Ｔ（２）ｊ］Ｓ（１）ｉ（例えば、５日間の装置能力を「５日」で除した値）の設定方法を表すための模式グラフ図である。図５（ｂ）において、曲線は、これまでの１日当たりとは異なり、５日当たりの確率変数Ｘ（装置性能の実績値）の分布を表している。第２段階期間の換算装置能力［Ｔ（２）ｊ］Ｓ（１）ｉは、例えば、確率α％でカバーする装置性能値、すなわち、確率変数Ｘが含まれる確率がα％となる値、とすることができる。ここで、α（％）は、９０、９８等の、５０（％）より大きい値とすることができる。あるいは、確率変数Ｘが正規分布Ｎ（μ，σ２）に従う時（μは平均、σ２は分散である）、平均μから＋２σまたは＋３σの値とすることもできる。
【００３３】
図５から明らかなように、第１段階期間の装置能力Ｔ（１）ｉは、第２段階期間の換算装置能力［Ｔ（２）ｊ］Ｓ（１）ｉより大きい。これは、１日当たりと５日当たりとでは確率変数Ｘの分布態様が異なり、５日当たりの分布では１日当たりの分布に比べてより平均付近にＸが集中することになるためである。
【００３４】
図４及び図５の事例ともに、第１段階期間の装置能力Ｔ（１）ｉは、第２段階期間の換算装置能力［Ｔ（２）ｊ］Ｓ（１）ｉより大きい。このような関係が成り立つようにそれぞれの装置能力を設定する理由について、以下説明する。  
本実施形態において、最終的な目標処理数（装置能力）は、第２段階期間の装置能力である。第１段階期間の装置能力は、最終的な目標処理数（装置能力）である第２段階期間の装置能力をより速く達成するために、便宜上設けられた数値である。
【００３５】
このため、第１段階期間の装置能力は、計画精度（計画の達成度）に拘泥することなく決定することができ、達成することが困難と思われる値にすることもできる。短期間でできるだけ多くの製品を処理するような計画を作成したい場合には、第１段階期間の装置能力は比較的大きい数値とすることができる。製品は、この数値の範囲で、できるだけ多く処理され得る。上記では、第１段階期間の装置能力を、１日当たりの確率分布を用いての、確率５０％超でカバーする装置性能値や、平均から＋２σまたは＋３σの値などに設定している。
【００３６】
一方、第２段階期間の装置能力は、最終的な目標値であるため、計画精度も勘案して決定することができ、ある程度計画が達成されるような値にすることができる。上記では、第２段階期間の換算装置能力を、平均の装置性能値や、５日当たりの確率分布を用いての、確率５０％超でカバーする装置性能値、または平均から＋２σもしくは＋３σの値などに設定している。
【００３７】
このように、第１段階期間の目標値（装置能力）が比較的高く、達成することが困難であっても、最終的に第２段階期間の目標値（装置能力）を達成することができれば、生産計画は達成されたことになり、計画精度は適切に確保され得る。また、第１段階期間の装置能力を高く設定することにより、より早く最終的な目標値（第２段階期間の装置能力）を達成することが可能となる。これにより、例えば稼働不要となった装置を他の工程に用いることが可能となるなど、装置の有効活用が図られる。
【００３８】
これに対し、第１段階期間（「日」など）のみで能力設定する場合には、一般的に現実の装置能力から見て厳しすぎる設定または緩すぎる設定となり得る。しかし、本実施形態によれば、現実に即した目標値設定が可能となる。この結果、第１段階期間（「日」など）のみで能力を設定する際に考慮されていなかった能力変動マージンを有効に活用した、効率的で精度の高い生産計画が作成される。  
また、人による目標値調整や品種間の配分調整が不要となり、自動化することも可能となる。
【００３９】
上記の設定方法は例であって、他の方法により柔軟に装置能力を設定することができる。  
例えば、図４及び図５では、確率αや分散σを用いて装置能力を設定しているが、上記の考えに基づいて如何様にも設定できる。また、図４及び図５では正規分布を用いているが、他の分布であっても、上記の考えに基づいて如何様にも設定できる。  
また、図４及び図５では、装置性能の実績値の確率分布を用いているが、装置の規格値や保守整備の時期などを考慮に入れて柔軟に設定することができる。
【００４０】
あるいは、例えば最適化手法を用いて、日別、品目別に工程順序に従った生産計画を作成する際に、工程に対し紐付けられる装置ごとに日別の能力と期間別の能力とをＡＮＤ条件の制約として設定することができる。その制約内で処理数や納期遵守率といった目的関数を最大化するように、生産計画を作成することができる。  
このようにして、適宜第１段階期間の装置能力を比較的高く、第２段階期間の換算装置能力を比較的低く設定することにより、前述した本実施形態の効果が発現される。
【００４１】
以上、本実施形態の効果について述べたが、次に、比較例を用いて図６〜図９を参照しつつ、本実施形態の効果についてさらに説明する。  
図６は、本実施形態と対比される比較例における装置能力（目標処理数）を表す模式グラフ図である。比較例では、本実施形態と異なり、装置能力は１段階の期間（例えば、「日」）についてのみ設定されている。
【００４２】
図６（ａ）は、期間Ｓ（１）１における、比較例に係る第１段階期間の装置能力（以下、「Ｔｃ（１）１」と表すことがある。一般化すれば、「Ｔｃ（１）ｉ」となる）を表している。一方、図６（ｂ）は、期間Ｓ（１）１における、本実施形態に係る第１段階期間の装置能力Ｔ（１）１を表している。
【００４３】
図６に表したように、比較例に係る第１段階期間の装置能力Ｔｃ（１）１は、本実施形態に係る第１段階期間の装置能力Ｔ（１）１より小さい値となっている。この理由について、以下説明する。  
比較例のように１段階の期間についてのみ装置能力が設定される場合、この装置能力が最終的な目標値となる。このため、この装置能力は計画精度（計画の達成度）も考慮に入れて設定されることが多いと考えられる。この結果、装置能力は比較的低い値となる。あまり高い値に設定すると、最終的な目標値が達成される可能性が低くなり、計画の精度が低下するからである。
【００４４】
次に、比較例に係る装置能力の設定方法について、図７及び図８を参照しつつ説明する。  
図７は、比較例に係る装置能力設定方法の一例を表す模式グラフ図である。横軸は装置性能の実績値を表している。例えば、１日当たりの生産個数などである。また、縦軸は頻度を表している。曲線は確率分布を表し、１日当たりの確率変数Ｘ（装置性能の実績値）の分布を表している。ここでも、正規分布を用いている。
【００４５】
図７に表したように、本実施形態の第１段階期間に相当する期間（「日」など）の比較例に係る装置能力Ｔｃ（１）ｉ（１日の装置能力など）は、例えば、平均の装置性能値に設定される。この値であれば、単位期間当たりの処理数がある程度確保されるとともに、計画精度も適切に確保されるからである。ここで、参考までに、図４及び図５に関して前述した本実施形態の第１段階期間の装置能力Ｔ（１）ｉも図示したが、比較例に係る装置能力Ｔｃ（１）ｉは、本実施形態に係る装置能力Ｔ（１）ｉよりも低い値となる。
【００４６】
図８は、比較例に係る装置能力設定方法の他の一例を表す模式グラフ図である。図７と同様に、横軸は装置性能の実績値を表し、縦軸は頻度を表している。曲線は確率分布を表し、ここでも、正規分布を用いている。
【００４７】
図８（ａ）は、本実施形態の第１段階期間に相当する期間（「日」など）の比較例に係る装置能力Ｔｃ（１）ｉ（１日の装置能力など）の設定方法を表すための模式グラフ図である。図８（ａ）において、曲線は、（１日当たりでなく）５日当たりの確率変数Ｘ（装置性能の実績値）の分布を表している。Ｔｃ（１）ｉは、例えば、確率α％でカバーする装置性能値、すなわち、確率変数Ｘが含まれる確率がα％となる値、とすることができる。ここで、α（％）は、９０、９８等の、５０（％）より大きい値とすることができる。あるいは、確率変数Ｘが正規分布Ｎ（μ，σ２）に従う時（μは平均、σ２は分散である）、平均μから＋２σまたは＋３σの値とすることもできる。この値であれば、比較的広い期間（５日間）の確率分布を用いているため、計画精度は適切に確保される。また、単位期間当たりの処理数数もある程度確保される。
【００４８】
図８（ｂ）は、比較例の装置能力と本実施形態の装置能力との比較を表すための模式グラフ図である。ここで、図示したように、比較例に係る装置能力Ｔｃ（１）ｉは、本実施形態に係る装置能力Ｔ（１）ｉよりも低い値となる。
【００４９】
上記の装置能力設定方法を踏まえ、本実施形態及び比較例の処理実態を以下において比較する。  
図９は、本実施形態及び比較例の処理実態についての比較を表すための模式グラフ図である。横軸は時間を表し、縦軸は装置能力（Ｔ）及び実際の処理数（Ｐ）を表している。
【００５０】
図９（ａ）は、本実施形態の装置能力及び処理実態を表す模式グラフ図である。また、図９（ｂ）は、比較例の装置能力及び処理実態を表す模式グラフ図である。図９（ａ）に表したように、本実施形態の第１段階期間の装置能力Ｔ（１）ｉは、比較的高い数値である。このため、各期間における処理数Ｐ（１）ｉは比較的大きくなる。一方、図９（ｂ）に表したように、比較例の装置能力Ｔｃ（１）ｉは、比較的低い数値である。このため、各期間における処理数Ｐｃ（１）ｉは比較的小さくなる。期間Ｓ（１）３のように、本実施形態の処理数Ｐ（１）３が比較例の処理数Ｐｃ（１）３より小さくなる場合もあるが、総じて本実施形態の処理数は比較例の処理数より大きい。このため、比較的長い期間で見れば、本実施形態の処理数（複数の期間Ｓ（１）ｉの積算処理数：ΣＰ（１）ｉ）は、比較例の処理数（複数の期間Ｓ（１）ｉの積算処理数：ΣＰｃ（１）ｉ）より大きい。したがって、本実施形態では、最終的な目標値、すなわち生産計画はより早く達成されることになる。
【００５１】
以上から、比較例のように、計画精度をも勘案して１段階の期間についてのみ比較的低い装置能力が設定される場合は、高い能力を有する装置を用いた工程であっても、目標値を達成すれば通常その時点で処理作業は中止される。この結果、装置の余力があるにもかかわらずこれが活用されない場合がある。すなわち、装置が有効に活用されない場合がある。
【００５２】
これに対し、本実施形態では、２段階の装置能力を設定し、第１段階期間の装置能力は比較的高く設定している。第１段階期間の目標値（装置能力）が比較的高く、達成することが困難であっても、最終的に第２段階期間の目標値（装置能力）を達成することができれば、生産計画は達成されたことになり、計画精度は適切に確保され得る。また、第１段階期間の装置能力を高く設定することにより、より早く最終的な目標値（第２段階期間の装置能力）を達成することが可能となる。これにより、例えば稼働不要となった装置を他の工程に用いることが可能となるなど、装置の有効活用が図られる。
【００５３】
なお、上記では比較例として１段階の期間について装置能力が比較的小さい値に設定されている事例を取り上げたが、逆に１段階の期間について装置能力が比較的大きい値に設定されている事例も比較例として存在し得る。この場合、上記１段階の装置能力（比較的大きい値）が最終的な目標値になるため、計画精度が低下することとなる。一方、本実施形態によれば、前述したように計画精度は適切に確保され得る。
【００５４】
以上説明したように、２段階の装置能力を設定し、適宜第１段階期間の装置能力を比較的高く、第２段階期間の換算装置能力を比較的低く設定することにより、計画精度を適切に確保しつつ製造資源を有効に活用する生産計画が提供される。
【００５５】
次に、複数の品目を扱う場合について、図１０及び図１１を参照しつつ説明する。  
図１０及び図１１は、本発明の実施形態に係る、２つの品目を扱う場合の生産計画作成システム及び生産計画作成方法の一例（具体例２）を表す模式グラフ図である。横軸は時間を表し、縦軸は装置能力を表している。これは、次の表３をグラフ化した図である。表３は、ある装置（または装置群）を用いて製品を処理する場合における、各日及び各期間（「５日」）の、全品目に係る装置能力（目標処理数、ロット数）、並びに品目Ａ及び品目Ｂの目標処理数（ロット数）を表している。
【表３】
2010108031.tif 000005
図１０は、表３の上段をグラフ化した図であり、日ごとの生産計画（日別装置能力及び日別目標処理数）を表している。本具体例の「日」は、第１段階期間である。  
図１１は、表３の下段をグラフ化した図であり、５日分ごとの生産計画（期間別装置能力及び期間別目標処理数）を表している。本具体例の「５日」は、複数の第１段階期間「日」を包含しており、第２段階期間である。
【００５６】
表３（図１０及び図１１）において、全品目に係る目標処理数（装置能力）における内訳、すなわち品目Ａ及び品目Ｂ（並びに、場合によっては、他の品目）のそれぞれの目標処理数は、それぞれの品目の納期等を考慮に入れて決定される。
【００５７】
このように、本具体例でも、各「日」（第１段階期間）と、各「５日間」（第２段階期間）と、のそれぞれについて装置能力を設定している。また、全品目について見れば、第１段階期間（「１月１日」等）において、第１段階期間の装置能力は、当該第１段階期間を包含する第２段階期間の装置能力を第１段階期間当たりに換算した値より大きい。すなわち、「Ｔ（１）ｉ＞［Ｔ（２）ｊ］Ｓ（１）ｉ」の関係が成立している。例えば、１月１日を例にとると、第１段階期間の全品目の装置能力は「２００」である。これに対し、１月１日を包含する第２段階期間「１月１日から１月５日までの５日間」の全品目の装置能力「５００」を１月１日当たりに換算した値は、「１００」である。両者を比較すれば、前者は後者より大きい。
【００５８】
このため、本具体例においても、具体例１に関して前述した効果が得られる。すなわち、計画精度を適切に確保しつつ、より早く最終的な目標値（第２段階期間の装置能力）を達成することが可能となり、例えば装置の他工程への転用が速やかになされるなどして、装置の有効活用が図られる。
【００５９】
なお、各品目（品目Ａ及び品目Ｂ）について段階期間別の装置能力の大小、すなわち「Ｔ（１）ｉ＞［Ｔ（２）ｊ］Ｓ（１）ｉ」の関係、を議論するのは有意的でない。これは、「装置能力」という概念は装置に着目して決定される性質を有するため、各品目に細分化しての「装置能力」というものは観念することができないからである。すなわち、品目ごとの装置能力Ｔ（１）ｉや換算装置能力［Ｔ（２）ｊ］Ｓ（１）ｉ自体、存在し得ないのである。
【００６０】
例えば、「目標処理数」を「装置能力」とみなして、品目Ｂについて１月２日を例にとれば、次のようになる。第１段階期間の品目Ｂの目標処理数（Ｔ（１）ｉに相当）は、「３５」である。これに対し、１月２日を包含する第２段階期間「１月１日から１月５日までの５日間」の品目Ｂの目標処理数「２００」を１月２日当たりに換算した値（［Ｔ（２）ｊ］Ｓ（１）ｉに相当）は、「４０」である。両者を比較すれば、前者は後者より小さい。
以上述べたように、本実施形態は、複数の品目を扱う場合に応用することができる。
【００６１】
なお、図１２は、複数の品目を扱う場合の装置の用い方の一例を表す模式図である。装置Ｘは、品目Ａの工程１で用いられ、その後品目Ｂの工程２で用いられる。さらにその後品目Ｂの工程４で用いられる。また装置Ｙは、品目Ａの工程３で用いられ、その後品目Ｂの工程５で用いられる。このように、品目が複数存在する場合には、各装置をそれぞれの品目の各工程に適切に割り当てることが重要となる。本実施形態は、このような工程形態を含め、様々な工程形態に適用することができる。
【００６２】
次に、移動平均を用いた場合について、図１３及び図１４を参照しつつ説明する。  
移動平均とは、平均値を算出する対象期間が移動する場合の平均で、例えば「今後何日間の平均」等をいう。通常の平均は、例えば「１月１日から１月３日までの間の平均」というように、平均値を算出する対象期間は定められているが、移動平均ではこの期間が変動（移動）する。
【００６３】
図１３は、本発明の実施形態に係る、移動平均を用いた場合の生産計画作成システム及び生産計画作成方法の一例（具体例３）を表す模式グラフ図である。横軸は時間を表し、縦軸は装置能力を表している。これは、次の表４をグラフ化した図である。表４は、ある装置（または装置群）を用いて製品を処理する場合における、各日の装置能力（目標処理数、ロット数）及び以降３日の単純移動平均値の装置能力（目標処理数、ロット数）を表している。
【表４】
2010108031.tif 000006
※  第２段階期間の装置能力は、以降３日の移動平均で規定する。
図１３（ａ）は、表４の上段をグラフ化した図であり、日ごとの生産計画（日別装置能力）を表している。本具体例の「日」は、第１段階期間である。  
図１３（ｂ）は、表４の下段をグラフ化した図であり、以降３日分ごとの生産計画（期間別装置能力）を表している。本具体例の「以降３日」は、複数の第１段階期間「日」を包含しており、第２段階期間である。
【００６４】
表４（図１３）において、装置能力の数値は、当該装置の保守整備（メンテナンス）の時期や、同種の装置の新規購入時期等の各種制約要因を考慮して決定される。
【００６５】
このように、本具体例でも、各「日」（第１段階期間）と、各「以降３日」（第２段階期間）と、のそれぞれについて装置能力を設定している。また、第１段階期間（「１月１日」等）において、第１段階期間の装置能力は、当該第１段階期間を包含する第２段階期間の装置能力を第１段階期間当たりに換算した値より大きい。すなわち、「Ｔ（１）ｉ＞［Ｔ（２）ｊ］Ｓ（１）ｉ」の関係が成立している。例えば、１月１日を例にとると、第１段階期間の装置能力は「１２０」である。これに対し、１月１日を包含する第２段階期間「１月１日から以降３日間、すなわち、１月１日から１月３日までの３日間」の装置能力（移動平均）「１００」を１月１日当たりに換算した値は、「１００」である。両者を比較すれば、前者は後者より大きい。
【００６６】
このため、本具体例においても、具体例１に関して前述した効果が得られる。すなわち、計画精度を適切に確保しつつ、より早く最終的な目標値（第２段階期間の装置能力）を達成することが可能となり、例えば装置の他工程への転用が速やかになされるなどして、装置の有効活用が図られる。
【００６７】
また、図１４は、具体例３における実際の処理数及び移動平均値を表す模式グラフ図である。横軸は時間を表し、縦軸は処理数及び処理数の移動平均値を表している。これは、次の表５をグラフ化した図である。
【表５】
2010108031.tif 000007
図１４（表５）に表したように、１月３日、１月４日、１月７日、及び１月８日において処理数は第２段階期間の装置能力（１００）を超えている。本具体例では、これら期間も含めて、装置の能力変動マージンが有効に活用され、装置の能力が良好に活用されているといえる。  
以上述べたように、本実施形態は、移動平均を用いた場合に応用することができる。
【００６８】
なお、本実施形態は、次に説明する「フロー型」及び「ショップ型」の工程形態に適用することができ、特に「ショップ型」において有効である。  
図１５は、処理工程の形態を表す模式図である。図１５（ａ）は、「フロー型」と呼ばれる工程形態を表している。この形態では、対象物は、装置Ｕで処理された後装置Ｖに送られてここで処理され、その後さらに別の装置Ｗに送られてここで処理される、というように、連続的に異なる装置に運ばれて処理される。
【００６９】
これに対し、図１５（ｂ）は、「ショップ型」と呼ばれる工程形態を表している。この形態では、対象物は、装置Ｕで処理された後別の装置Ｖに送られてここで処理されるが、その後再度装置Ｕに送られてここで処理される。その後、さらに別の装置Ｗに送られてここで処理されるが、その後再度装置Ｕに送られてここで処理される。
【００７０】
かかるショップ型工程形態では、装置Ｕの装置能力が他の多くの工程に多大に影響を及ぼす。このため、装置Ｕの能力の評価、及びこの評価を基に装置能力を適切に（処理数を最大化するように）設定することが、生産計画上極めて重要となる。このような場合に、本実施形態のように装置Ｕを用いた工程における第１段階期間の装置能力を比較的高く設定すれば、処理数は適切に確保され、目標値達成時期が早まり装置の他工程への転用が速やかになされ得る。したがって、装置の有効活用が図られる。また、第２段階期間の（換算）装置能力を比較的低く設定することにより、計画精度は適切に確保され得る。
【００７１】
これまで、製造資源として装置を例に取り上げて説明したが、他の製造資源（治具、原材料、部品、人員（労働力）等）についても同様に議論することができ、上記と同様に各段階の「資源能力」を設定することができる。
【００７２】
また、段階期間は多段化してもよい。例えば、第１段階期間を「日」、第２段階期間を「週」、第３段階期間を「月」、第４段階期間を「年」、等としてもよい。
【００７３】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。  
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施形態に係る生産計画作成システム及び生産計画作成方法の一例（具体例１）を表す模式グラフ図である。
【図２】具体例１をさらに具体化した一例を表す模式グラフ図である。
【図３】本実施形態の効果を表すための模式グラフ図である。
【図４】装置能力の設定方法の一例を表す模式グラフ図である。
【図５】装置能力の設定方法の他の一例を表す模式グラフ図である。
【図６】本実施形態と対比される比較例における装置能力（目標処理数）を表す模式グラフ図である。
【図７】比較例に係る装置能力設定方法の一例を表す模式グラフ図である。
【図８】比較例に係る装置能力設定方法の他の一例を表す模式グラフ図である。
【図９】本実施形態及び比較例の処理実態についての比較を表すための模式グラフ図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る、２つの品目を扱う場合の生産計画作成システム及び生産計画作成方法の一例（具体例２）を表す模式グラフ図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る、２つの品目を扱う場合の生産計画作成システム及び生産計画作成方法の一例（具体例２）を表す模式グラフ図である。
【図１２】複数の品目を扱う場合の装置の用い方の一例を表す模式図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る、移動平均を用いた場合の生産計画作成システム及び生産計画作成方法の一例（具体例３）を表す模式グラフ図である。
【図１４】具体例３における実際の処理数及び移動平均値を表す模式グラフ図である。
【図１５】処理工程の形態を表す模式図である。
【図１】
2010108031.tif 000008
【図２】
2010108031.tif 000009
【図３】
2010108031.tif 000010
【図４】
2010108031.tif 000011
【図５】
2010108031.tif 000012
【図６】
2010108031.tif 000013
【図７】
2010108031.tif 000014
【図８】
2010108031.tif 000015
【図９】
2010108031.tif 000016
【図１０】
2010108031.tif 000017
【図１１】
2010108031.tif 000018
【図１２】
2010108031.tif 000019
【図１３】
2010108031.tif 000020
【図１４】
2010108031.tif 000021
【図１５】
2010108031.tif 000022